هل سيخرج الدم الاصطناعي من المختبر قريبا؟

هناك نقص في احتياطات الدم في جميع أنحاء العالم. وحسب منظمة الصحة العالمية تواجه خدمات التبرع بالدم في العديد من البلدان تحديا يتمثل في توفير ما يكفي من الدم المأمون. وحسب الصليب الأحمر الألماني هناك حاجة إلى حوالي 112 مليون عملية تبرع بالدم في جميع أنحاء العالم سنويا وحسب الصليب الأحمر الألماني يمكن علاج ما يصل إلى ثلاثة أشخاص مصابين أو مصابين بأمراض خطيرة بتبرع واحد بالدم.

ومع ذلك فإن المتبرعين بالدم يتوزعون بشكل غير متساو: حيث يتم جمع 40 في المائة من الدم في البلدان ذات الدخل المرتفع حيث يعيش 16 في المائة فقط من سكان العالم. ولا يتم عادة تصدير احتياطي الدم من أوروبا على سبيل المثال إلى أفريقيا أو آسيا.

وحتى في البلدان ذات الدخل المرتفع هناك حاجة مستمرة لاحتياطات الدم. وفي كثير من الأحيان حتى المدفوعات النقدية أو الهدايا المغرية أو القسائم لا يمكنها في كثير من الأحيان إقناع عدد كاف من الناس بالتبرع بالدم. ففي ألمانيا وحدها هناك حاجة إلى حوالي 15,000 وحدة دم كل يوم.

الدم الحيواني ليس بديلا حتى الآن

إن فكرة استخدام الهندسة الوراثية لتعديل الدم الحيواني بحيث يمكن إعطاؤه للبشر كتبرع بالدم ممكنة نظريا ولكنها تنطوي على تحديات كبيرة. ويرجع ذلك إلى أن خلايا الدم الحمراء الحيوانية تختلف اختلافا كبيرا عن خلايا الدم الحمراء البشرية خاصة من حيث تركيبها السطحي.

يتعرف الجهاز المناعي البشري عموما على الدم الحيواني على أنه دم غريب ويرفضه. ولذلك يجب إزالة جميع المستضدات ذات الصلة من الناحية المناعية أو إدخال مستضدات بشرية فيها وهو أمر معقد للغاية. وهذا هو السبب في أن استخدام دم الحيوانات كمتبرع بالدم للبشر ليس واقعيا بعد.

البحث عن دم اصطناعي عالمي

في إطار البحث عن بدائل يتبع الباحثون في جميع أنحاء العالم أساليب مختلفة للغاية لإنتاج الدم الاصطناعي. على سبيل المثال يقوم الباحثون بتعديل خلايا الدم الجذعية بحيث يمكن لخلايا الدم الحمراء نقل المزيد من الأكسجين. أو أنهم يطورون إنزيمات يمكنها تحييد فصائل الدم لجعل الدم أكثر توافقا عالميا. كما يجري تطوير خلايا الدم الحمراء الاصطناعية التي لها عمر افتراضي أطول.

لكن تطوير الدم الاصطناعي لا يخلو من المخاطر. إذ يمكن أن تحدث تفاعلات مناعية إذا تفاعل الجسم مع الإنزيمات أو مكونات الدم الاصطناعي الغريبة وبالتالي تحصل هناك تفاعلات مهددة للحياة. لذلك يجب أن يؤدي الدم الاصطناعي جميع وظائف الدم الطبيعي وأن يكون قابلا للتطبيق عالميا.

أكثر مناهج البحث الواعدة

أصبحت بعض طرق إنتاج الدم الاصطناعي جاهزة تقريبا للاستخدام، بينما يحتاج البعض الآخر إلى مزيد من الاختبارات، بما في ذلك على البشر لضمان سلامة منتجات الدم الجديدة هذه.

1- التعديلات الجينية في خلايا الدم الحمراء

طوّر باحثون في جامعة ستانفورد وجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو طريقة جديدة باستخدام مقص الجينات CRISPR لتعديل بعض الخلايا الجذعية في نخاع العظم بحيث تنتج المزيد من صبغة الدم الحمراء (الهيموغلوبين). وهذا يمكّن خلايا الدم الحمراء من نقل المزيد من الأكسجين. ومع ذلك لا يمكن حتى الآن إنتاج سوى كميات صغيرة جدا بهذه الطريقة تبلغ حوالي 1 في المائة من التبرع بالدم العادي. ومع ذلك ونظرا لعدم وجود مضاعفات أو آثار جانبية فقد تم الترحيب بهذه النتائج باعتبارها إنجازا طبيا كبيرا.

2- تحييد فصيلة الدم بإنزيمات من بكتيريا الأمعاء

اكتشف علماء من الدنمارك والسويد إنزيمات من بكتيريا معوية يمكنها إزالة مواد معينة من خلايا الدم الحمراء. وتحدد مستضدات فصيلة الدم ABO هذه فصيلة الدم على سبيل المثال A أو B. إذا تمت إزالتها تصبح خلايا الدم من الفصيلة 0 والتي يمكن إعطاؤها لأي شخص تقريبا. ومع ذلك تبقى بقايا صغيرة في الدم والتي يمكن أن تؤدي إلى ردود فعل تحسسية قوية لدى بعض الأشخاص. ويتمثل التحدي الكبير في إزالة ما يسمى بعامل ريسوس أيضا.

3- كويرات الدم الحمراء النانوية: خلايا الدم الحمراء الاصطناعية الصغيرة

يعمل باحثون في جامعة ولاية بنسلفانيا في الولايات المتحدة الأمريكية على بناء كويرات دم حمراء اصطناعية صغيرة جدا تعمل تماما مثل الكويرات الحقيقية. وعلى الرغم من أن حجم كويرات الدم الحمراء النانوية هذه لا يزيد عن عُشر حجم كويرات الدم الحمراء الحقيقية، إلا أنها لا تزال قادرة على نقل نفس كمية الأكسجين. وتتميز خلايا الدم الصغيرة هذه بمرونتها الشديدة ويمكنها أيضا أن تتدفق عبر الأوعية الدموية الضيقة. وبما أنها تدوم لفترة طويلة في درجة حرارة الغرفة فهي مثالية للاستخدام في حالات الطوارئ أو الكوارث.

ومع ذلك يجب ألا تؤدي خلايا الدم الاصطناعية تحت أي ظرف من الظروف إلى التكتل أو التجلط أو تحفيز ردود الفعل المناعية. بالإضافة إلى ذلك لا يمكن حتى الآن استنساخ كميات كافية من خلايا الدم الاصطناعية في المختبر. وبالتالي لا يمكن حتى الآن إثبات سلامتها وفعاليتها على نطاق واسع بشكل كاف.

4- التطبيقات العسكرية لتحسين الأداء

يدعم الجيش الأمريكي الأبحاث التي يتم فيها تحميل خلايا الدم الحمراء الطبيعية بجزيئات نانوية خاصة. ويهدف البرنامج البحثي للوكالة الأمريكية (وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة) المسمى 'مصنع خلايا الدم الحمراء' إلى مساعدة الجنود على التأقلم بشكل أفضل مع مستويات الأكسجين المنخفضة على سبيل المثال في المرتفعات العالية أو في درجات الحرارة أو البرودة الشديدة أو أثناء بذل مجهود كبير أو في وجود مسببات الأمراض أو الأمراض المتوطنة مثل الملاريا. ويبدو أنه يتم إجراء أبحاث مماثلة أيضا في الصين.

5- تحويل المخزون القديم إلى دم عالمي

في اليابان يقوم الباحثون في جامعة نارا الطبية باختبار حويصلات الهيموجلوبين الاصطناعي على البشر منذ مارس 2025. يتم الحصول على فقاعات الهيموجلوبين من احتياطي الدم القديم غير المستخدم. يمكن لهذه الحويصلات نقل الأكسجين بشكل جيد وهي مناسبة لكل فصائل الدم. نُشرت البيانات الأولى للتو في يونيو 2025 في مجلة الأعضاء الاصطناعية. وكان بعض الأشخاص الذين خضعوا للاختبار يعانون من حمى طفيفة لكن النتائج واعدة جدا لدرجة أن الباحثين يريدون أن يتم التصريح باستخدام هذه الطريقة اعتبارا من عام 2030.

وتتم متابعة كل هذه الأساليب الواعدة بأقصى سرعة. ولكن قد يستغرق الأمر سنوات قبل أن يتوفر الدم الاصطناعي بكميات كافية وبالسلامة اللازمة للاستخدام على نطاق واسع. وحتى ذلك الحين سيظل التبرع بالدم أمرا لا غنى عنه في طب نقل الدم.

أعده للعربية: م.أ.م